[发明专利]极化调节卷积码的生成方法及相关设备

说明书

本公开提供一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备，通过计算极化调节卷积码每个级联子信道的差错概率上界，并根据雅可比变换处理所述差错概率上界得到构造度量。依据所述构造度量为所有级联子信道从小到大排序，并根据信源信息长度从小到大选取相应数量的级联子信道用于传输信源信息。这种方法有效的降低了对所述极化调节卷积码译码时的误块率，且其适用性也优于现有的RM方法。

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备。

背景技术

极化调节卷积(Polarization-Adjusted convolutional,PAC)码是2019年国际信息论大会上被提出的一种能够逼近有限码长性能界的编码方案。PAC码被提出时采用的是Reed-Muller(RM)构造方法，其中，N＝2ⁿ表示码长，K表示信源传输的信息位长度，码率为R＝K/N。

对于(N,K)PAC码，RM构造首先根据码长及码率计算出码字的最小汉明距离D_min，即首先计算出使得成立的RM阶数r，其中表示二项系数，则有D_min＝2^n-r；然后计算各子信道序号按照二进制展开后所得向量的汉明重量，最后选取对应汉明重量不小于最小汉明距离D_min的部分子信道传输K比特信源数据。然而，在实际应用中，当码长，码率发生变化时，RM构造需要重新计算RM阶数r及最小汉明距离D_min，且当满足汉明重量要求的子信道数量大于K时，如何选取子信道才能保证PAC码有最优的性能仍有待研究。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种极化调节卷积码的生成方法及相关设备。

基于上述目的，本公开提供了一种极化调节卷积码的生成方法，应用于加性高斯白噪声信道条件下，所述生成方法包括：

根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N＝2ⁿ，n为正整数；

分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；

将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；

对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。

基于同一发明目的，本公开还提供了一种极化调节卷积码的生成装置，包括：

概率计算模块，被配置为根据极化调节卷积码的极化陪集谱分别计算每个级联子信道的差错概率上界，其中，所述极化调节卷积码的长度为N＝2ⁿ，n为正整数；

构造度量计算模块，被配置为分别对每个所述差错概率上界取对数并利用雅可比变换处理，得到每个所述级联子信道的所述构造度量；

排序选择模块，被配置为将所有所述级联子信道按照所述构造度量从小到大的顺序排序，根据信源数据的长度K，选取前K个所述级联子信道传输信息比特，剩余所述级联子信道传输冻结比特，得到N长向量；

编码模块，被配置为对所述N长向量进行卷积编码，对所述卷积编码的结果进行极化编码，得到所述极化调节卷积码的编码码字。

基于同一发明目的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现极化调节卷积码的生成方法。

基于同一发明目的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行极化调节卷积码的生成方法。